基于Solidworks的S型无碳小车设计和运动仿真分析

时代农机

TIMES AGRICULTURAL MACHINERY

2019年第7期

第46卷第7期Vol.46No.7

2019年7月July.2019

基于Solidworks 的S 型无碳小车设计和运动仿真分析

刘英建，

马天保，刘丽鑫，马佳宁（河北农业大学，

河北保定071001）摘要：根据工程训练综合能力竞赛中的S 型运动特性无碳小车能够在规定一米桩的±300mm

范围内任意摆放的要求，利用Solidworks 进行设计并进行仿真模拟，对运行轨迹进行分析，

来减小实际运动中的误差。

关键词：无碳小车；Solidworks 建模；设计仿真模拟

作者简介：刘英建（1998-），男，河北承德人，本科在读，主要研

究方向：机械设计制造及其自动化。

1无碳小车设计

1.1材料设计

根据比赛的要求，利用质量为1kg 的钩码，

降落高度为400±2mm ，将重力势能转化为小车的动

能，要求车架材料不宜过重，

重心要低，否则会增大地面与轮子的摩擦力，浪费更多能量，

因此我们选用铝合金材质，

其硬度较低且塑性好，强度高，接近甚至强于优质钢；另外一些较不关键的零件，

例如轴承端盖、垫片使用亚克力材料，

较铝合金更轻，价格低廉，通过AutoCAD 绘图和激光切割技术，

进行零件的加工，

最终达到减重的效果。1.2零件设计

本车采用两个轴承座与车底板螺纹连接，

螺钉孔选用U 型孔，确定一侧，另外一侧轴承座可以进行微调，从而利于保证主动轴和从动轴一致的同轴度，如图1所示。

图1轴承座位置

对于一些传统的机械加工方法难以完成或者

精度无法保证的较小零件，

采用3D 打印技术，如转向机构、双轨定滑轮和流线型绕线轮。

1.3设计亮点

本车的最大亮点是在于其微调机构的设计，

对于螺丝杆连接的方法，精度过低，且在调试过程中

不易调节，操作十分不便，可以说是微调却难调，

而此车进行了创新型设计，类比千分尺的结构，铝质空管与方管配套，通过刻度记位，实现连杆长度的精准变化，达到精准微调效果，如图2所示。

图2微调机构

2Solidworks 建模和运动仿真分析

2.1整机的设计

根据上述方案进行Solidworks 整体装配建模，如图3所示，防止出现干涉问题，导致无法加工的情况。

图3整体效

果图

75